Virus único utilizados para convertir células adultas a células similares a las células madre embrionarias

Mayo 5, 2016 Admin Salud 0 8
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Whitehead Institute investigadores han simplificado en gran medida la creación de la llamada madre pluripotentes inducidas (IPS), mediante la reducción de la cantidad de virus utilizados en el proceso de reprogramación cuatro a uno. Los científicos esperan que estas células madre similares a las células embrionarias pueden usarse para tratar enfermedades tales como la enfermedad de Parkinson y diabetes.

Los esfuerzos de la reprogramación se basan en principios de cuatro virus separadas para transferir genes en el ADN de las células - un virus para cada gen reprogramación (Oct4, Sox2, c-Myc y Klf4). Una vez activados, estos genes convierten las células de su edad, el estado diferenciado a un similar al embrionario.

Sin embargo, este método presenta riesgos significativos para uso potencial en seres humanos. Los virus utilizados en la reprogramación se asocian con el cáncer, ya que pueden insertar ADN en cualquier lugar en el genoma de una célula, con lo que podría desencadenar la expresión de genes causantes de cáncer, o oncogenes. Para las células iPS pueden ser utilizados para tratar enfermedades humanas, los investigadores deben encontrar alternativas seguras a la reprogramación con tales virus. Esta técnica representa un avance significativo en el esfuerzo para eliminar los virus potencialmente dañinos.




Bryce Carey, un estudiante graduado en el MIT que trabaja en el laboratorio de Whitehead miembro Rudolf Jaenisch, encabezó el esfuerzo por unirse a la par de los cuatro genes de reprogramación a través de la utilización de fragmentos de ADN que codifican para los polímeros conocidos como péptidos 2A. Trabajar con otros en el laboratorio, a continuación, formado el llamado virus policistrónico capaz de expresar los cuatro genes de reprogramación una vez que se inserta en los genomas de ratón maduro y células humanos.

Cuando las proteínas máquinas células creación lee el ADN de los genes en tándem, empezar por hacer una proteína. Sin embargo, cuando se trata de leer el ADN péptido 2A que reside entre los genes, la máquina se detiene momentáneamente, permitiendo que las proteínas del primer gen que se publicará. La máquina a continuación, pasa al segundo gen, crear proteína del gen, se congela cuando llega a otra pieza de ADN 2A péptido, las proteínas y la liberación del segundo gen. El proceso continúa hasta que la máquina tiene las proteínas de los cuatro genes.

El uso de genes en tándem, Carey creó células iPS que contienen una sola copia del vector policistrónico en lugar de múltiples integraciones de los virus. Este avance significativo indica que el enfoque puede llegar a ser aún más seguro si se combina con tecnologías como la dirección de genes, lo que permite que un solo transgén que se insertará en posiciones precisas.

Es interesante observar que, mientras que el método de virus único de Carey integra todos los cuatro genes en la misma posición, ha demostrado ser aproximadamente 100 veces menos eficiente que los enfoques más para la reprogramación. Este fenómeno sigue bajo investigación.

"Nos sorprendió la menor eficiencia", dice Carey. "No estamos seguros de por qué, pero tenemos que mirar lo que está pasando con los niveles de expresión de las proteínas del virus de las proteínas del virus policistrónicos separados."

Aunque el método de los virus es menos eficiente, Jaenisch mantiene representa un avance importante en el campo.

"Es una herramienta muy útil para el estudio de los mecanismos de reprogramación", dijo Jaenisch, quien también es profesor de biología en el MIT. "El uso de este virus crea una sola integración en el ADN celular, lo que hace las cosas mucho más fáciles de manejar."

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